关于堆和栈

一、内存分配的方式

从百度百科了解到堆和栈的内存方式是不同的：
1、栈（stack）—由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆（heap）—一般由程序员分配使用，如果程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。

PS：这个和数据结构中的堆是不一样的，一种是数据结构，一种是内存分配方式
数据结构中的堆：
堆实际上指的就是（满足堆性质的）优先队列的一种数据结构，第1个元素有最高的优先权。数据结构中的堆可以用一个数组来存储。（完全二叉树结构）
操作系统中的堆：
这里的堆是属于内存分配方式的一种：动态分配内存。

举一个前辈写的例子的一部分：

int a = 0;   //全局初始化区
char *p1;
void main(){
    int b;   //栈
    char s[] = "abc";    //栈
    char *p2;    //栈
    char *p3 = "123456";     //  123456/0在常量区，p3在栈上
    p1 = (char *)malloc(10);
    p2 = (char *)malloc(20);
    //p1和p2分配得来的10、20字节的区域就在堆区
}

二、堆和栈的理论知识

2.1 申请方式

栈（stack）：由系统自动分配。 例：int a；系统自动在栈中为b开辟一个空间
堆（heap）：需要程序员自己申请，并说明要申请的大小。
比如在C中的malloc函数：int Resuult = (int )malloc(sizeof(int) * 5);但是要说明的是，开辟的空间是在堆中，Result本身却是在栈中的。

2.2 申请后系统反应

栈：只要栈能够提供所申请的空间，系统就会自动为程序提供，否则，就会报出异常。

堆：堆内存中有很多块内存，可能不是连续的。所有需要用链表来组织。该链表的作用就是记录空闲内存地址。
首先查找是否有空闲的并且满足大小的堆内存，然后把寻找到的第一个那块给需求者。这里有点像数据结构中堆的优先权。

另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

2.3 申请大小的限制

栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是连续的内存区域。也就是说，它的栈顶地址和最大容量都是预先就规定好了的，当申请超过剩余空间，就会报出异常。因此，能申请的空间就比较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。前面说到，堆是用链表组织起来的不连续的内存区域，遍历方向从低到高，空间灵活，也比较大，受限于有效的虚拟内存。

2.4 申请效率的比较

由于栈是由系统分配的，所以速度较快，但是也不是我们能控制的。
堆是动态分配的内存，一般速度是比较慢，而且容易产生内存碎片，不过是我们可以操控的，用起来也方便。

2.5 堆和栈中的储存内容

栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是参数，再是局部变量，注意静态变量不入栈。（例如：static int C = 0）

堆：一般在堆头存放堆的大小，具体内容由程序员自己指定、分配。

三、总结

此处借用一个老师曾经说过的话，不过他说的是操作系统，类比过来也是一样的。
栈就像是我们去吃饭，只需要点菜，给钱，和吃饭就行了，你不需要知道他是怎么切菜、做菜、洗碗的，好处就是方便省事，但是你只能吃它菜单有的菜。
但是堆就像是，你是一个厨师，给你一堆菜，你要怎么吃，随便你，当然这样是比较麻烦的，至于说好吃还是难吃，就看你自己的技术了，哈哈哈哈哈！